公布日：2022.11.08
申请日：2021.05.08
分类号：C02F3/34(2006.01)I;C12N11/10(2006.01)I;C12N11/084(2020.01)I;C12N11/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种利用固定化微生物小球降解餐厨废水的处理工艺，包括油脂降解菌的筛选、降解菌的包埋法固定化以及固定化降解菌和膜分离结合处理餐厨废水。该油脂降解菌为弗氏柠檬酸杆菌、醋酸钙不动杆菌和微噬酸寡养单胞菌，可以有效降低餐厨废水中的油脂含量和COD值；固定化载体为海藻酸钠和聚乙烯醇，作为油脂降解菌的载体，相对于游离态的微生物，固定化的微生物存留时间长、细胞流失少、反应快并可以循环利用；将固定化降解菌微球直接投加到餐厨废水中进行反应，结合膜分离工艺，经处理后体系中固定化降解菌微球分离简便快速。
权利要求书
1.一种利用固定化微生物小球降解餐厨废水的处理工艺，其特征在于所用微生物为自主筛选分离得到的油脂降解菌；微生物固定化法处理餐厨废水并利用膜进行分离的废水处理工艺，便于后续的分离处理与回收利用。从第一步工艺自主制备菌剂处理餐厨垃圾开始，处理后的餐厨废水不需额外的处理，直接进入固定化的微生物和膜分离结合工艺阶段，反应结束后的固定化微生物可以回收重复使用且不会堵塞生物膜，由此形成一个餐厨垃圾处理包括处理后产生的餐厨废水的一体化处理工艺，包括以下步骤：（1）从餐厨废水中筛选分离油脂降解菌，并进行驯化培养；（2）采用具有较强吸附性、稳定性、耐酸碱性、传质性的海藻酸钠和聚乙烯醇进行降解菌的固定化，制备凝胶微球；（3）固定化微生物与膜分离结合的方法对步骤（2）降解餐厨垃圾产生的餐厨废水进行工艺处理。微生物固定化法处理餐厨废水并利用膜进行分离的废水处理工艺，便于后续的分离处理与回收利用。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于：所用菌株为自主筛选分离得到的油脂降解菌，经16srDNA序列测序初步鉴定三种菌株分别弗氏柠檬酸杆菌、醋酸钙不动杆菌和微噬酸寡养单胞菌。
3.根据权利要求1所述的，其特征在于：所筛选的菌株经餐厨废水驯化传代培养之后应用于餐厨废水的降解，对餐厨废水的油脂和COD的降解率在65%和70%以上。
4.根据权利要求1所述的，其特征在于：所用载体为海藻酸钠和聚乙烯醇，二者按照一定比例混合，与权利要求1中自主筛选培养的降解菌株于37℃微加热混匀后经氯化钙固化24h后使用。
5.根据权利要求1所述的，其特征在于：所制备的固定化降解菌微球在重复使用3-4次之后，对油脂和COD的降解率保持在60%以上。
发明内容
本发明提供一种利用固定化微生物小球降解餐厨废水的处理工艺，克服废水处理污染大、分离困难以及游离微生物极易堵塞膜孔的缺陷，提供一种简单有效的方法。为实现上述目的，本发明通过以下工艺流程来实现。
一种利用固定化微生物小球降解餐厨废水的处理工艺，包括以下工艺，如附图1所示：
（1）从餐厨废弃物中筛选出功能降解菌，选取其中具有油脂降解功能的菌进行驯化，详细步骤如下：
通过脂肪筛选培养基（牛肉膏5g/L，蛋白胨10g/L，氯化钠5g/L，琼脂15g/L，0.1%的溴甲酚紫指示剂10mL/L，每个平板2-3滴橄榄油）筛选出三种具有油脂降解功能的菌株，经16srDNA序列测序初步鉴定三种菌株分别弗氏柠檬酸杆菌、醋酸钙不动杆菌和微噬酸寡养单胞菌，16srDNA序列结果如附录所示。然后将菌种种子液投入稀释了不同浓度的餐厨废水中进行传代培养驯化。
（2）将驯化后的三种菌进行固定化，采用海藻酸钠（SA）和聚乙烯醇（PVA）进行包埋，制备微球，详细步骤如下：
将质量为2.0g的SA和PVA以质量比1-3:1溶于100mL去离子水中,微加热溶解搅拌混合均匀，然后加入50mL菌液离心后的沉菌，混匀。在磁力搅拌下，将混合液滴入到100ml1.5%的CaCl2溶液中，密封置于阴凉处，固化24h。将上述小球过滤取出用纯水冲洗干净后冷藏保存，即得到实验所需的凝胶球吸附剂，粒径在3-5mm之间，如附图2所示。
（3）经自主制备的菌剂处理后的餐厨垃圾产生的废水用来做降解小试，出水不需要额外的处理，直接进入膜生物反应器进行降解反应。
（4）反应结束，将混合反应物筛网过滤后固液分离，过滤出的微球用清水冲洗后可再次投入反应器中循环使用3-4次。
本发明既可以利用生物法的优势处理餐厨废水，又可以结合膜分离进行后续的分离处理。另外，固定化之后的微生物对环境的胁迫抗性增强，具有细胞生长停滞时间短、存活率高、流失少、不会堵塞膜孔以及利于分离的优点，且制备的微球可以循环利用3-4次。本处理工艺对废水尤其对于餐厨废水等有机高浓度废水降解有显著的效果。
（发明人：李卫星;金梦蒙;季红军）